Robot và con người - những đồng nghiệp mới!

Mối quan hệ giữa robot và con người luôn là những chủ đề nóng từ trước đến nay. Khi công nghệ robot ngày càng phát triển, người ta càng đặt ra nhiều mối lo về khả năng của chúng so với con người.

Và không giống như những gì bạn có thể tưởng tượng hoặc thấy trong phim Hollywood, robot không làm cho bạn mất việc làm hay gây bất kỳ tổn hại nào đối với nhân loại. Trái lại, robot và con người có thể trở thành những người đồng nghiệp tốt của nhau theo đúng nghĩa đen và hỗ trợ nhau rất nhiều.

Một khái niệm mới ra đời, đó chính là robot cộng tác hay cobot (collaborative robot). Chúng là những robot tương tác trực tiếp và an toàn với con người trong cùng một không gian, với khoảng cách gần, làm việc cùng nhau hoặc hỗ trợ con người với các nhiệm vụ khó khăn.

Ứng dụng robot cộng tác hiện đã được áp dụng rộng rãi trong các cơ sở sản xuất. Tuy nhiên, không tránh khỏi những nghi ngờ về khả năng cộng tác thật sự giữa robot và con người. Chuỗi bài viết này sẽ giúp bạn có cái nhìn tổng quan về mối quan hệ giữa cobot và con người: chúng có thật sự an toàn và cần thiết? cobot có mang lại khả năng như con người không? và những gì cobot có thể làm được.

Sự cần thiết của việc cộng tác giữa robot và con người

Không thể phủ nhận những lợi ích mà robot công nghiệp truyền thống mang lại, nhưng đâu đó vẫn còn tồn tại những bất cập mà chỉ những robot có thể thực sự hợp tác an toàn cùng với con người mới có thể giải quyết được. Dưới đây là những lý do giải thích vì sao cộng tác giữa robot và con người lại cần thiết.

Những biến động và thách thức kinh doanh

Đại dịch covid-19 đã giáng một đòn mạnh vào các doanh nghiệp khi làm gián đoạn chuỗi cung ứng và hoạt động sản xuất trong một thời gian dài. Vượt ra ngoài sự ảnh hưởng của đại dịch thì nhu cầu thị trường cũng đang thay đổi không ngừng khiến các nhà sản xuất phải đau đầu tìm hướng đi. Khách hàng ngày càng yêu cầu các sản phẩm có độ tùy chỉnh nhiều hơn, đạt tiêu chuẩn cao hơn, dẫn đến sự cạnh tranh gay gắt trên thị trường để đáp ứng kịp thời các nhu cầu này. Tất cả những biến động và thách thức kinh doanh trên đòi hỏi các nhà sản xuất phải phản ứng nhanh chóng, linh hoạt chuyển đổi sản xuất và tối ưu hóa chi phí.

Những thách thức của tự động hóa hoàn toàn

Các robot công nghiệp truyền thống thường cồng kềnh và nguy hiểm đối với con người. vì vậy các quy trình sản xuất thường là hoàn toàn tự động hoặc hoàn toàn thủ công. Tuy nhiên, mỗi lựa chọn lại có những thách thức riêng.

Xây dựng một nhà máy tự động hoàn toàn, không có sự xuất hiện của con người dường như là một nỗ lực bất khả thi qua nhiều bài học trước đó. Việc này đòi hỏi sự đầu tư nghiên cứu, chi phí triển khai cao và rủi ro cũng không hề nhỏ.

Đối với sản xuất thủ công hoàn toàn, một số công việc nặng nhọc, nguy hiểm và nhàm chán có thể gây chấn thương, ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động và không tối ưu được năng suất. Cách tốt nhất là kết hợp giữa sức mạnh của robot và khả năng của con người.

Lợi thế của việc cộng tác giữa robot và con người trong sản xuất

Để có thể nhanh chóng linh hoạt thích ứng những biến động trong kinh doanh và giải quyết được thách thức giữa sản xuất tự động và thủ công thì kết hợp giữa robot với con người là điều cần thiết.

Sức mạnh, sự chính xác và nhanh nhẹn của robot có thể giúp đảm nhiệm các công việc nặng nhọc, nguy hiểm và lặp đi lặp lại. Trong khi đó, con người có thể đảm nhiệm các công việc khác có giá trị hơn, điều này cũng giúp họ cảm thấy hạnh phúc hơn.

Sự cộng tác này cũng giúp nhanh chóng linh hoạt chuyển đổi sản xuất phù hợp với nhu cầu của thị trường. Con người và robot có thể dễ dàng bố trí, thay đổi vị trí với các nhu cầu sản xuất khác nhau mà vẫn đảm bảo an toàn. Ngoài ra, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, thời gian nhàn rỗi của công nhân và thời gian chu kỳ sản xuất cũng giảm khi họ làm việc cùng với robot hơn là làm việc hoàn toàn với con người.

Cộng tác giữa robot và con người có đảm bảo an toàn lao động?

An toàn lao động là một trong những vấn đề đáng quan tâm trong các cơ sở sản xuất. Các robot cộng tác giờ đây có thể làm việc linh hoạt cùng với con người mà gần như không cần bất cứ rào chắn bảo vệ nào. Universal Robots là một trong những công ty cung cấp cobot đặt vấn đề an toàn lên hàng đầu. Các yếu tố dưới đây góp phần chứng minh cho mức độ an toàn của robot cộng tác của UR.

Các thiết kế vật lý an toàn

Robot cộng tác được thiết kế với bo tròn, không có góc cạnh nhọn hoặc sắc bén gây nguy hiểm cho người ở gần. Ngoài ra, các thành phần điện tử bên trong robot được bịt kín và chống thấm giúp hạn chế các nguy hiểm về rò rỉ hoặc các chất lỏng bên ngoài thấm vào khiến robot hoạt động sai.

Đảm bảo các tiêu chuẩn về an toàn lao động đối với con người

Hiện nay, nhiều tiêu chuẩn và chứng nhận ra đời để đánh giá mức độ an toàn của robot. Một số có thể kể đến như tiêu chuẩn ISO TSS 15066 được chứng nhận bởi TUV NORD. Các robot cộng tác phải trải qua các thử nghiệm, đánh giá rủi ro và thỏa các tiêu chí khắc khe để có thể được công nhận an toàn khi làm việc cùng con người.

Đánh giá rủi ro trước khi vận hành

Dù được công nhận về các tiêu chuẩn an toàn, robot cộng tác vẫn phải được thực hiện đánh giá rủi ro và điều chỉnh các thiết lập an toàn trong môi trường làm việc đặc thù của từng nhà máy trước khi được vận hành chính thức.

Các công nghệ và cảm biến hiện đại đảm bảo an toàn khi robot và con người cộng tác với nhau

Yếu tố quan trọng nhất đảm bảo sự an toàn khi làm việc với robot không thể kể đến đó chính là các công nghệ và cảm biến hiện đại tích hợp trong robot. Một số có thể kể đến như thiết lập vùng an toàn, robot sẽ tự động dừng hoặc hoạt động chậm khi có người bước vào khu vực được chỉ định hay Giới hạn phạm vi và tốc độ các khớp robot và tự động dừng khi có lực tác động. Tất cả các chức năng an toàn đều có thể tùy chỉnh cho từng ứng dụng cụ thể.

Được chứng minh an toàn lao động trong môi trường sản xuất thực tế

Robot cộng tác thực tế đã đươc áp dụng từ rất lâu, sự an toàn của robot cộng tác cũng đã được chứng minh trong các môi trường sản xuất thực tế qua thời gian.

Etalex là một ví dụ, công ty mong muốn áp dụng robot để có thể tăng năng suất và giải phóng nhân viên khỏi các công việc nhàm chán. Tuy nhiên, với diện tích công ty có hạn, một robot có thể vận hành tốt trong mà vẫn đảm bảo an toàn cho nhân viên bên cạnh là yếu tố được đặt lên hàng đầu. Và robot cộng tác là lựa chọn tối ưu cho thách thức này. Chúng có diện tích sử dụng nhỏ, không cần rào chắn chiếm diện tích mà vẫn đảm bảo được an toàn.

So sánh khả năng giữa robot và con người - liệu robot cộng tác có đáng tin tưởng

Khi từ sản xuất thủ công tiếp cận với tự động hóa, nhiều doanh nghiệp vẫn đặc câu hỏi về khả năng của robot, liệu chúng có thể làm việc hiệu quả và đáng tin cậy như con người?

Có thể thấy chưa bao giờ công nghệ robot phát triển như ngày nay, đặt biệt là các robot phục vụ cho sản xuất. Công nghệ ngày càng tiên tiến giúp robot cộng tác đạt được sự chính xác đáng kinh ngạc. Các cobot dòng e-series của Universal Robots hiện có khả năng lặp lại với sai số chỉ +-0,03 mm đối với mẫu UR3e và UR5e và +-0,05 mm đối với UR10e và UR16e. Trong khi đó con người thường có xu hướng mắc sai số do chủ quan và khó đạt được được độ chính xác như vậy. Ngoài ra, tốc độ và năng suất của con người thường sẽ giảm dần theo thời gian. Ngược lại, robot thì không biết mệt, chúng có thể làm việc liên tục nhiều ca mà vẫn đảm bảo được tốc độ và năng suất như ban đầu.

Khi con người và con người làm việc cùng nhau, tốc độ và năng suất làm việc của mỗi người mỗi khác nhau có thể khiến việc hợp tác không được ăn ý. Trong khi robot và con người cùng cộng tác, mọi thứ sẽ trở nên thuận lợi và trơn tru hơn với khả năng lặp lại vị trí chính xác, cũng như tốc độ cân bằng của cobot.

Robot cộng tác có thể hợp tác song song cùng con người trong những công việc như gắp các bộ phận đến cho công nhân hay cầm, cố định vật để công nhân thực hiện các công đoạn tiếp theo. Tại Nichrominox, robot và con người đã phối hợp cực kỳ ăn ý với nhau trong công đoạn lắp ráp. Robot cộng tác hỗ trợ gắp các bản lề từ vị trí chỉ định đến trước công nhân, sau đó các công nhân sẽ đóng các chốt vào trong bản lề và chạm nhẹ vào cảm biến lực trên tay gắp để cobot mang thành phẩm đặt vào vị trí chỉ định - mọi thứ diễn ra trơn tru, không có bất cứ trở ngại nào mà vẫn đảm bảo an toàn.

Ứng dụng của robot cộng tác trong các công việc nhàm chán và lặp lại

Công việc nhàm chán, lặp đi lặp đem lại tổn thất nhiều hơn bạn tưởng. Chúng ảnh hưởng đến sức khỏe tinh thần của người lao động, khiến họ dễ nóng tính, bất mãn, trầm cảm và ảnh hưởng đến nhân viên khác. Công nhân cũng dễ mắt lỗi và giảm năng suất hơn khi làm công việc tẻ nhạt quá lâu. Nghiên cứu cho thấy, công việc buồn chán lý do khiến nhân viên nghỉ việc gấp đôi so với các yếu tố khác. Những điều này gián tiếp gây ra nhiều tổn thất cho doanh nghiệp.

Robot cộng tác là giải pháp tuyệt vời giúp giải phóng công nhân khỏi các công việc nhàm chán, lặp đi lặp lại, từ đó họ có cơ hội nâng cao bản thân và đảm nhiệm các công việc khác có gía trị hơn.

Một số nhiệm vụ buồn tẻ và lặp đi lặp lại mà robot cộng tác có thể đảm nhiệm tốt bao gồm:

• Lắp ráp các bộ phận.
• Hàn, dán, bắt vít.
• Đóng gói hàng hóa.
• Gắp và đặt các bộ phận.

Ứng dụng của robot cộng tác trong các công việc khắc nghiệt, nguy hiểm và độc hại với con người

Cobot cộng tác cũng có thể đảm nhiệm tốt các công việc khắc nghiệt, nguy hiểm và độc hại, giúp đảm bảo sức khỏe cho người lao động và đồng thời mang lại hiệu quả cao hơn. Người lao động thay vì tiếp xúc với các chất độc công nghiệp hay bụi bặm, họ có thể sẽ cảm thấy hạnh phúc hơn khi chỉ cần đứng bên ngoài và vận hành robot một cách đơn giản trên màn hình cảm ứng.

Một số nhiệm vụ nguy hiểm và độc hại mà Cobot có thể thay thế con người có thể kể đến như:

• Phun sơn.
• Hàn.
• Mài, cắt gọt vật liệu.

Ứng dụng của robot cộng tác trong các công việc thiếu công thái học với con người

Rối loạn cơ xương khớp là một trong những vấn đề thường xuyên gặp phải, đặc biệt là trong ngành sản xuất và ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe người lao động và hiệu suất làm việc của họ. Đây là một vấn đề lớn trong thế giới hiện đại theo FitForWork Europe.

Tại Việt Nam khải niệm công thái học vẫn chưa được chú trọng và doanh nghiệp thường ít quan tâm đến sức khỏe của công nhân. Các chấn thương xương khớp có thể ảnh hưởng đến chất lượng công việc và là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây nghỉ việc. Cũng theo FitForWork Europe, Liên minh Châu Âu ước tính chịu thiệt hại khoảng 240 tỷ euro mỗi năm do người lao động mất năng suất và nghỉ việc vì rối loạn cơ xương khớp.

Một số nguyên nhân gây chấn thương chủ yếu đến từ việc nâng vác các vật nặng, lặp lại các tư thế không đúng trong nhiều giờ như cúi người xuống và đứng lên. Với tải trọng ngày càng được nâng cao, robot cộng tác có thể thay thế con người làm tốt các công việc nặng nhọc trên, một số có thể kể đến như:

• Lắp ráp các bộ phận nặng.
• Xếp hàng lên pallet.
• Chăm sóc máy móc.

Kết luận

Với khả năng, lợi ích và sự an toàn mà robot cộng tác mang lại, có thể thấy Robot và con người thật sự đã trở thành những người đồng nghiệp tốt và đem lại hiệu quả đáng kinh ngạc trong công việc. Với công nghệ ngày càng phát triển, sự cộng tác giữa robot và con người còn có thể đạt được nhiều bước tiến mới hơn nữa trong tương lai.